光伏电站自动化技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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祁太元 著

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• 光伏发电
• 自动化技术
• 电站运行
• 监控系统
• 智能电网
• 新能源
• 电力电子
• 控制系统
• 运维
• 光伏应用

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787519801489

版次：1

商品编码：12144076

包装：精装

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：280

字数：424000

正文语种：中文

内容简介

《光伏电站自动化技术及其应用》紧密联系光伏电站自动化专业工程实际，遵循理论与实践相结合、侧重实际应用的原则，全面系统地介绍了光伏电站自动化系统的原理、构成、运行维护及故障处理等方面的内容。本书主要内容和工程案例均来自于工程实际应用和光伏电站现场运维经验。
本书共十章，分别为概述、光伏电站计算机监控系统、光伏电站同步相量测量技术、光伏电站功率预测技术、光伏电站功率控制技术、数据通信及规约、调度数据网、二次系统安全防护、光伏电站自动化并网验收管理、光伏电站自动化现场运维管理。

目录

目 录

前 言 1
第一章 概述 1
第一节 太阳能资源分布 1
一、全球太阳能资源分布 1
二、我国太阳能资源分布 2
第二节 光伏发电现状与趋势 2
一、光伏发电现状 3
二、我国光伏发电现状及发展趋势 3
第三节 光伏电站自动化技术 3
一、电力系统自动化技术的发展与应用 3
二、光伏电站自动化技术概述 4
三、光伏电站自动化技术面临的挑战 9
第四节 小结 10
第二章 光伏电站计算机监控系统 11
第一节 概述 11
一、计算机监控系统的形成与发展 11
二、计算机监控系统的基本概念及特点 12
第二节 计算机监控系统基本结构 12
一、集中式计算机监控系统的结构及特点 12
二、分层分布式计算机监控系统的结构及特点 14
第三节 分层分布式计算机监控系统网络结构 16
一、通信方式 17
二、布置形式及其特点 23
第四节 光伏电站计算机监控系统基本架构及构成 25
一、光伏电站计算机监控系统架构 25
二、光伏电站计算机监控系统站控层 26
三、光伏电站计算机监控系统间隔层 30
四、光伏电站计算机监控系统的主要功能 45
五、光伏电站计算机监控系统配置案例 51
第五节 计算机监控系统内部通信 52
一、串口通信 53
二、以太网通信 53
三、站内数据通信实例 53
第六节 光伏电站计算机监控系统日常运维 56
一、常见故障查找方法 56
二、常见装置故障类型及处理方法 57
第七节 小结 60
第三章 光伏电站同步相量测量技术 62
第一节 概述 62
一、同步相量测量技术发展现状 62
二、同步相量测量系统基本概念 63
三、同步相量测量技术 63
四、同步相量测量装置 65
五、电力系统实时动态监测系统 65
第二节 同步相量测量装置 66
一、基本原理 66
二、功能结构 68
三、技术要求 71
四、数据采集 76
五、装置的通信 79
第三节 同步相量测量装置的运行维护 87
一、日常运行要点 87
二、装置日常维护及检测 87
三、故障处理要点 89
四、典型设备的故障处理 90
第四节 相量测量系统发展展望 96
一、未来同步相量技术发展的几个阶段 96
二、实时动态监测系统技术的发展趋势 96
三、我国电力系统需重点开展的工作 97
第五节 小结 97
第四章 光伏电站功率预测技术 99
第一节 概述 99
第二节 光伏发电功率输出影响因素 99
一、太阳辐照强度 100
二、太阳能电池板类型 102
三、太阳能电池板温度 102
四、现场方阵安装方式 102
五、其他因素 103
第三节 光伏发电功率预测基础 103
一、数值天气预报基本概念 103
二、功率预测方法分类 104
三、短期功率预测方法 106
四、超短期功率预测方法 107
五、功率预测误差评价 109
第四节 光伏电站功率预测系统 112
一、系统组成 112
二、系统建设要求 113
三、系统功能 117
四、资料收集 119
第五节 光伏电站功率预测系统日常运维 121
一、系统日常运维必要性 121
二、系统日常运维要点 121
三、系统日常运维流程 123
四、系统常见故障处理 125
五、系统预测准确率专项维护 129
第六节 小结 132
第五章 光伏电站功率控制技术 134
第一节 光伏电站并网控制系统 134
一、逆变器 134
二、无功补偿装置 136
三、光伏并网控制系统 141
第二节 光伏电站有功功率控制 144
一、有功功率控制要求 144
二、有功功率控制系统 145
三、有功功率特性测试 150
四、基于日前发电计划的功率控制 151
第三节 光伏电站无功功率控制 152
一、电压控制要求 152
二、无功电源和无功容量 153
三、自动电压控制原理与实现流程 154
四、光伏电站AVC系统配置及控制原则 158
五、光伏电站AVC接入及调试 160
第四节 光伏电站安全稳定控制与柔性功率控制 162
一、大规模光伏发电接入后对电力系统稳定性的影响 162
二、光伏发电安全稳定控制系统 165
三、柔性功率控制系统 168
第五节 光伏电站功率控制系统日常运维 172
一、系统结构及组成 172
二、系统功能与日常运维 176
三、系统常见故障解决方法 186
第六节 小结 188
第六章 数据通信及规约 190
第一节 数据通信 190
一、数据通信的基本概念 190
二、数据通信系统构成 190
三、通信系统的分类 191
四、光伏电站数据通信 192
五、光伏电站数据通信基本故障及处理方法 198
第二节 规约 198
一、ISO-OSI模型 199
二、IEC-60870-5-101规约 199
三、IEC-60870-5-102规约 207
四、IEC-60870-5-103规约 208
五、IEC-60870-5-104规约 212
六、数据通信规约常见故障及处理方法 218
七、数据通信故障处理常用办法 219
第三节 小结 219
第七章 调度数据网 221
第一节 计算机网络概述 221
一、计算机网络的定义 221
二、计算机网络的基本功能 222
三、计算机网络中的基本概念 222
四、衡量计算机网络的主要指标 224
五、IP地址 224
第二节 调度数据网 226
一、网络技术体制 226
二、调度数据网络组成 226
三、接入网技术体制和要求 227
四、虚拟子网（VPN）划分 228
五、网络性能指标 228
六、设备配置及业务接入方式 229
七、网络管理 229
第三节 网络设备 229
一、路由器 230
二、交换机 236
三、调度数据网的配置原则 242
第四节 调度数据网日常运维 242
一、调度数据网故障排除 242
二、日常运维要点 244
第五节 小结 245
第八章 二次系统安全防护 247
第一节 二次系统 247
一、二次系统概述 247
二、二次系统安全风险 247
第二节 二次系统安全防护 248
一、防护目标及重点 248
二、电力二次系统安全防护策略 249
三、电力二次系统安全区域的划分 249
四、业务系统分置原则 250
五、光伏电站二次系统安全区的划分 250
第三节 安全防护设备 250
一、横向隔离装置 251
二、硬件防火墙 252
三、纵向加密认证装置 253
四、安全防护设备的配置原则 254
第四节 光伏电站二次系统安全防护重点 254
一、规范电力二次系统建设前期工作 254
二、规范二次安防现场运维管理 255
第五节 小结 256
第九章 光伏电站自动化系统并网验收 257
第一节 光伏电站自动化系统并网验收的前期准备 257
一、光伏电站并网必备条件 257
二、自动化系统设备自验收 260
三、自动化信息接入 261
第二节 光伏电站自动化现场验收 263
一、验收程序 263
二、现场验收内容及要求 264
三、验收报告 271
第三节 光伏电站并网试运行及注意事项 272
一、运行数据积累 272
二、试运行期间易发缺陷 273
三、光电功率预测系统试运行注意事项 274
四、光伏电站改扩建后验收注意问题 274
第四节 小结 274
第十章 光伏发电站自动化现场运维管理 276
第一节 光伏电站自动化运维管理机制 276
一、组织机构的建立 276
二、建立健全规章制度 276
三、制度落实 277
第二节 光伏电站自动化人员管理 278
一、人员配备 278
二、职责划分 278
三、人员培训 279
第三节 光伏电站自动化运行管理 279
一、自动化设备资料管理 280
二、自动化设备安全管理 280
三、自动化系统可靠性管理 282
第四节 光伏电站自动化设备维护及检修管理 282
一、自动化设备维护管理 282
二、自动化设备检修管理 284
第五节 光伏电站自动化应急管理 287
一、应急组织 287
二、处理流程 287
三、预案编制 288
四、预案演练 289
第六节 小结 289
目 录

前 言 1
第一章 概述 1
第一节 太阳能资源分布 1
一、全球太阳能资源分布 1
二、我国太阳能资源分布 2
第二节 光伏发电现状与趋势 2
一、光伏发电现状 3
二、我国光伏发电现状及发展趋势 3
第三节 光伏电站自动化技术 3
一、电力系统自动化技术的发展与应用 3
二、光伏电站自动化技术概述 4
三、光伏电站自动化技术面临的挑战 9
第四节 小结 10
第二章 光伏电站计算机监控系统 11
第一节 概述 11
一、计算机监控系统的形成与发展 11
二、计算机监控系统的基本概念及特点 12
第二节 计算机监控系统基本结构 12
一、集中式计算机监控系统的结构及特点 12
二、分层分布式计算机监控系统的结构及特点 14
第三节 分层分布式计算机监控系统网络结构 16
一、通信方式 17
二、布置形式及其特点 23
第四节 光伏电站计算机监控系统基本架构及构成 25
一、光伏电站计算机监控系统架构 25
二、光伏电站计算机监控系统站控层 26
三、光伏电站计算机监控系统间隔层 30
四、光伏电站计算机监控系统的主要功能 45
五、光伏电站计算机监控系统配置案例 51
第五节 计算机监控系统内部通信 52
一、串口通信 53
二、以太网通信 53
三、站内数据通信实例 53
第六节 光伏电站计算机监控系统日常运维 56
一、常见故障查找方法 56
二、常见装置故障类型及处理方法 57
第七节 小结 60
第三章 光伏电站同步相量测量技术 62
第一节 概述 62
一、同步相量测量技术发展现状 62
二、同步相量测量系统基本概念 63
三、同步相量测量技术 63
四、同步相量测量装置 65
五、电力系统实时动态监测系统 65
第二节 同步相量测量装置 66
一、基本原理 66
二、功能结构 68
三、技术要求 71
四、数据采集 76
五、装置的通信 79
第三节 同步相量测量装置的运行维护 87
一、日常运行要点 87
二、装置日常维护及检测 87
三、故障处理要点 89
四、典型设备的故障处理 90
第四节 相量测量系统发展展望 96
一、未来同步相量技术发展的几个阶段 96
二、实时动态监测系统技术的发展趋势 96
三、我国电力系统需重点开展的工作 97
第五节 小结 97
第四章 光伏电站功率预测技术 99
第一节 概述 99
第二节 光伏发电功率输出影响因素 99
一、太阳辐照强度 100
二、太阳能电池板类型 102
三、太阳能电池板温度 102
四、现场方阵安装方式 102
五、其他因素 103
第三节 光伏发电功率预测基础 103
一、数值天气预报基本概念 103
二、功率预测方法分类 104
三、短期功率预测方法 106
四、超短期功率预测方法 107
五、功率预测误差评价 109
第四节 光伏电站功率预测系统 112
一、系统组成 112
二、系统建设要求 113
三、系统功能 117
四、资料收集 119
第五节 光伏电站功率预测系统日常运维 121
一、系统日常运维必要性 121
二、系统日常运维要点 121
三、系统日常运维流程 123
四、系统常见故障处理 125
五、系统预测准确率专项维护 129
第六节 小结 132
第五章 光伏电站功率控制技术 134
第一节 光伏电站并网控制系统 134
一、逆变器 134
二、无功补偿装置 136
三、光伏并网控制系统 141
第二节 光伏电站有功功率控制 144
一、有功功率控制要求 144
二、有功功率控制系统 145
三、有功功率特性测试 150
四、基于日前发电计划的功率控制 151
第三节 光伏电站无功功率控制 152
一、电压控制要求 152
二、无功电源和无功容量 153
三、自动电压控制原理与实现流程 154
四、光伏电站AVC系统配置及控制原则 158
五、光伏电站AVC接入及调试 160
第四节 光伏电站安全稳定控制与柔性功率控制 162
一、大规模光伏发电接入后对电力系统稳定性的影响 162
二、光伏发电安全稳定控制系统 165
三、柔性功率控制系统 168
第五节 光伏电站功率控制系统日常运维 172
一、系统结构及组成 172
二、系统功能与日常运维 176
三、系统常见故障解决方法 186
第六节 小结 188
第六章 数据通信及规约 190
第一节 数据通信 190
一、数据通信的基本概念 190
二、数据通信系统构成 190
三、通信系统的分类 191
四、光伏电站数据通信 192
五、光伏电站数据通信基本故障及处理方法 198
第二节 规约 198
一、ISO-OSI模型 199
二、IEC-60870-5-101规约 199
三、IEC-60870-5-102规约 207
四、IEC-60870-5-103规约 208
五、IEC-60870-5-104规约 212
六、数据通信规约常见故障及处理方法 218
七、数据通信故障处理常用办法 219
第三节 小结 219
第七章 调度数据网 221
第一节 计算机网络概述 221
一、计算机网络的定义 221
二、计算机网络的基本功能 222
三、计算机网络中的基本概念 222
四、衡量计算机网络的主要指标 224
五、IP地址 224
第二节 调度数据网 226
一、网络技术体制 226
二、调度数据网络组成 226
三、接入网技术体制和要求 227
四、虚拟子网（VPN）划分 228
五、网络性能指标 228
六、设备配置及业务接入方式 229
七、网络管理 229
第三节 网络设备 229
一、路由器 230
二、交换机 236
三、调度数据网的配置原则 242
第四节 调度数据网日常运维 242
一、调度数据网故障排除 242
二、日常运维要点 244
第五节 小结 245
第八章 二次系统安全防护 247
第一节 二次系统 247
一、二次系统概述 247
二、二次系统安全风险 247
第二节 二次系统安全防护 248
一、防护目标及重点 248
二、电力二次系统安全防护策略 249
三、电力二次系统安全区域的划分 249
四、业务系统分置原则 250
五、光伏电站二次系统安全区的划分 250
第三节 安全防护设备 250
一、横向隔离装置 251
二、硬件防火墙 252
三、纵向加密认证装置 253
四、安全防护设备的配置原则 254
第四节 光伏电站二次系统安全防护重点 254
一、规范电力二次系统建设前期工作 254
二、规范二次安防现场运维管理 255
第五节 小结 256
第九章 光伏电站自动化系统并网验收 257
第一节 光伏电站自动化系统并网验收的前期准备 257
一、光伏电站并网必备条件 257
二、自动化系统设备自验收 260
三、自动化信息接入 261
第二节 光伏电站自动化现场验收 263
一、验收程序 263
二、现场验收内容及要求 264
三、验收报告 271
第三节 光伏电站并网试运行及注意事项 272
一、运行数据积累 272
二、试运行期间易发缺陷 273
三、光电功率预测系统试运行注意事项 274
四、光伏电站改扩建后验收注意问题 274
第四节 小结 274
第十章 光伏发电站自动化现场运维管理 276
第一节 光伏电站自动化运维管理机制 276
一、组织机构的建立 276
二、建立健全规章制度 276
三、制度落实 277
第二节 光伏电站自动化人员管理 278
一、人员配备 278
二、职责划分 278
三、人员培训 279
第三节 光伏电站自动化运行管理 279
一、自动化设备资料管理 280
二、自动化设备安全管理 280
三、自动化系统可靠性管理 282
第四节 光伏电站自动化设备维护及检修管理 282
一、自动化设备维护管理 282
二、自动化设备检修管理 284
第五节 光伏电站自动化应急管理 287
一、应急组织 287
二、处理流程 287
三、预案编制 288
四、预案演练 289
第六节 小结 289

前言/序言

我国太阳能资源丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。近年来，太阳能发电在我国得到了快速发展。青海是我国太阳能资源富集省份，是我国重要的太阳能发电基地，在2011年青海建成了世界上首个百万千瓦级的大规模集中式光伏发电基地。随着国家新能源开发和全球能源互联网战略的推进，我国以太阳能和风能为代表的新能源发电必将迎来新的快速发展时期。
光伏发电的发展带动了光伏发电自动化技术的进步。如今，新一代光伏电站自动化技术愈发成熟并应用于电站运行控制的各个方面，为电站的安全稳定运行起到了极大的支撑作用。光伏电站自动化技术主要包括计算机监控技术、相量测量技术（PMU）、功率预测技术、自动发电控制技术（AGC）、自动电压控制技术（AVC）、数据通信技术、调度数据网和二次安全防护技术等，这些技术和配套的实时控制系统在集中式光伏电站得到了广泛应用。青海作为我国大规模集中式光伏发电发展最早的省份，面向大规模集中式光伏发电的新一代电网调度控制技术和电站自动化技术较早地在青海电网得到应用，在保障电网安全、促进网源协调控制、提高光伏消纳能力等方面取得显著成效。
本书对集中式光伏电站自动化技术和自动化系统进行了系统而全面的介绍。本书的主要内容均来自于工程实际应用和光伏电站现场运维经验。本书对普及光伏电站自动化技术，提升系统应用水平，提高电站运维人员技术水平和业务素质，保障厂网安全稳定运行将起到积极的促进作用。
本书包括光伏电站计算机监控技术、功率预测技术、功率控制技术、相量测量技术、二次系统安全防护技术、调度数据网、数据通信及规约等十章内容。第一章简要介绍了太阳能资源分布情况和光伏发电现状与发展趋势，描述了光伏电站自动化技术的结构，并对自动化系统功能进行了简要概述；第二章主要介绍了光伏电站计算机监控系统的主要结构、功能，并对现场日常运维常见故障和处理方法进行了阐述；第三章主要论述了同步相量测量技术、同步相量测量装置的功能及体系结构，并给出了同步相量测量装置的日常运维方法；第四章主要论述了光伏电站功率预测技术、功率预测系统的组成及功能，并对功率预测系统的日常应用及维护要点进行了介绍；第五章主要介绍了光伏电站并网控制系统的主要组成设备及技术性能，论述了光伏电站有功功率控制、无功功率控制及安全稳定控制的技术要求和实现策略并给出了功率控制系统的运维实例；第六章主要描述了光伏电站数据通信的基本模型和基本流程，并简要介绍了数据通讯传输所需的规约；第七章主要讲述了计算机网络和调度数据网基础知识；第八章主要讲述了光伏电站电力二次系统及其面临的风险、防护措施；第九章主要描述了光伏电站并网验收前期管理、现场验收及试运行等方面对光伏电站自动化专业并网验收全过程进行了阐述：第十章主要阐述了光伏电站自动化运维中应关注的事项，并介绍了电站自动化设备巡视、运维及检修操作的具体流程。
本书由国网青海省电力公司牵头组织编写。由祁太元、张洪平、沈全荣担任主编，俞海国、张节潭、李玉林、王亦婷、方保民、张海宁、陈松涛、贺岺、董耀等担任副主编，上述人员均是集中式光伏电站自动化技术工程应用与管理的组织者和工作负责人。编写组成员则是近几年直接参与电站自动化系统的建设、工程实施、验收、运维和运行管理工作的专家及工作人员。本书在编写过程中，得到了国网青海省电力公司电力科学研究院、青海省光伏发电并网技术重点实验室、中国华能集团公司青海分公司、国网青海省电力公司海西供电公司、国网青海省电力公司海南供电公司、南京南瑞继保电气有限公司等单位领导专家的热忱帮助和指导，在此对他们的辛勤工作表示诚挚的感谢。同时，还要衷心感谢中国电力出版社，是他们的热情帮助和大力支持，才使本书得以与读者见面。
本书在编写过程中，借鉴了大量的资料。若存在某些引用资料未出现在参考文献中，请及时联系我们，以便再版时予以补正。光伏电站自动化技术仍处在不断地发展之中，相关的技术和运维经验仍有待提高和积累，限于作者水平，书中难免有疏漏和错误之处，敬请读者批评指正。
编 者
2016年3月
我国太阳能资源丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。近年来，太阳能发电在我国得到了快速发展。青海是我国太阳能资源富集省份，是我国重要的太阳能发电基地，在2011年青海建成了世界上首个百万千瓦级的大规模集中式光伏发电基地。随着国家新能源开发和全球能源互联网战略的推进，我国以太阳能和风能为代表的新能源发电必将迎来新的快速发展时期。
光伏发电的发展带动了光伏发电自动化技术的进步。如今，新一代光伏电站自动化技术愈发成熟并应用于电站运行控制的各个方面，为电站的安全稳定运行起到了极大的支撑作用。光伏电站自动化技术主要包括计算机监控技术、相量测量技术（PMU）、功率预测技术、自动发电控制技术（AGC）、自动电压控制技术（AVC）、数据通信技术、调度数据网和二次安全防护技术等，这些技术和配套的实时控制系统在集中式光伏电站得到了广泛应用。青海作为我国大规模集中式光伏发电发展最早的省份，面向大规模集中式光伏发电的新一代电网调度控制技术和电站自动化技术较早地在青海电网得到应用，在保障电网安全、促进网源协调控制、提高光伏消纳能力等方面取得显著成效。
本书对集中式光伏电站自动化技术和自动化系统进行了系统而全面的介绍。本书的主要内容均来自于工程实际应用和光伏电站现场运维经验。本书对普及光伏电站自动化技术，提升系统应用水平，提高电站运维人员技术水平和业务素质，保障厂网安全稳定运行将起到积极的促进作用。
本书包括光伏电站计算机监控技术、功率预测技术、功率控制技术、相量测量技术、二次系统安全防护技术、调度数据网、数据通信及规约等十章内容。第一章简要介绍了太阳能资源分布情况和光伏发电现状与发展趋势，描述了光伏电站自动化技术的结构，并对自动化系统功能进行了简要概述；第二章主要介绍了光伏电站计算机监控系统的主要结构、功能，并对现场日常运维常见故障和处理方法进行了阐述；第三章主要论述了同步相量测量技术、同步相量测量装置的功能及体系结构，并给出了同步相量测量装置的日常运维方法；第四章主要论述了光伏电站功率预测技术、功率预测系统的组成及功能，并对功率预测系统的日常应用及维护要点进行了介绍；第五章主要介绍了光伏电站并网控制系统的主要组成设备及技术性能，论述了光伏电站有功功率控制、无功功率控制及安全稳定控制的技术要求和实现策略并给出了功率控制系统的运维实例；第六章主要描述了光伏电站数据通信的基本模型和基本流程，并简要介绍了数据通讯传输所需的规约；第七章主要讲述了计算机网络和调度数据网基础知识；第八章主要讲述了光伏电站电力二次系统及其面临的风险、防护措施；第九章主要描述了光伏电站并网验收前期管理、现场验收及试运行等方面对光伏电站自动化专业并网验收全过程进行了阐述：第十章主要阐述了光伏电站自动化运维中应关注的事项，并介绍了电站自动化设备巡视、运维及检修操作的具体流程。
本书由国网青海省电力公司牵头组织编写。由祁太元、张洪平、沈全荣担任主编，俞海国、张节潭、李玉林、王亦婷、方保民、张海宁、陈松涛、贺岺、董耀等担任副主编，上述人员均是集中式光伏电站自动化技术工程应用与管理的组织者和工作负责人。编写组成员则是近几年直接参与电站自动化系统的建设、工程实施、验收、运维和运行管理工作的专家及工作人员。本书在编写过程中，得到了国网青海省电力公司电力科学研究院、青海省光伏发电并网技术重点实验室、中国华能集团公司青海分公司、国网青海省电力公司海西供电公司、国网青海省电力公司海南供电公司、南京南瑞继保电气有限公司等单位领导专家的热忱帮助和指导，在此对他们的辛勤工作表示诚挚的感谢。同时，还要衷心感谢中国电力出版社，是他们的热情帮助和大力支持，才使本书得以与读者见面。
本书在编写过程中，借鉴了大量的资料。若存在某些引用资料未出现在参考文献中，请及时联系我们，以便再版时予以补正。光伏电站自动化技术仍处在不断地发展之中，相关的技术和运维经验仍有待提高和积累，限于作者水平，书中难免有疏漏和错误之处，敬请读者批评指正。
编 者
2016年3月

《光伏电站自动化技术及其应用》 本书深入探讨了现代光伏电站运行的核心——自动化技术，并以其在实际应用中的广泛前景为脉络，勾勒出光伏产业迈向智能化、高效化发展的新蓝图。本书并非对某一本具体书籍的介绍，而是对这一重要技术领域进行的系统性梳理与前瞻性展望，旨在为读者提供一个全面而深刻的理解框架。 第一部分：光伏电站自动化技术基础 本部分旨在构建读者对光伏电站自动化技术所需基础知识的认知。 光伏发电原理与系统构成回顾： 在正式进入自动化技术之前，我们简要回顾光伏发电的基本原理，包括太阳能转化为直流电，再通过逆变器转化为交流电的过程。同时，梳理光伏电站的主要构成单元，如光伏组件、逆变器、汇流箱、变压器、开关设备、监控系统等，为后续自动化技术的应用场景奠定基础。 自动化控制理论基础： 深入浅出地介绍与光伏电站自动化相关的基础控制理论，包括反馈控制、前馈控制、PID控制等基本概念及其在电力系统中的应用。强调这些理论如何支撑电站的稳定运行和性能优化。 传感器与检测技术： 详细阐述在光伏电站中常用的各类传感器及其工作原理。这包括但不限于： 辐照度传感器： 用于测量太阳光强度，是预测发电量和评估组件效率的关键。 温度传感器： 监测组件、逆变器、汇流箱等关键设备的温度，防止过热损坏。 电压、电流、功率传感器： 实时监测电站各部分的电量参数，是实现精确控制和故障诊断的基础。 风速、风向传感器： 对于大型地面电站，风速会影响组件的散热和运行稳定性，此传感器用于评估潜在风险。 湿度传感器： 监测环境湿度，与防雷、防腐蚀等措施关联。 灰尘传感器/洁净度检测： 用于评估组件的积灰情况，为制定清洗计划提供依据。 接地电阻传感器： 监测接地系统的可靠性，保障人身安全和设备安全。 执行机构与控制元件： 介绍实现自动化控制指令的各类执行机构，如： 断路器、接触器： 用于电路的通断控制，实现设备的隔离与连接。 调节阀门（如用于冷却系统）： 控制流体介质的流动。 变桨/变幅装置（应用于部分跟踪系统）： 调整组件的倾角和方位角。 逆变器内部控制电路： 这是实现最大功率点跟踪（MPPT）、并网控制等核心功能的主体。 通信协议与网络技术： 详细阐述在光伏电站中实现设备间、设备与监控中心之间数据传输的关键通信协议和网络技术。重点介绍： Modbus (RTU/TCP)： 最常用的工业通信协议之一，广泛应用于逆变器、汇流箱等设备的通信。 IEC 60870-5 系列协议： 尤其是在电力 SCADA 系统中的应用，如 IEC 60870-5-101, 104。 OPC UA： 面向工业物联网的开放式通信协议，支持更广泛的互操作性。 CAN 总线、RS-485： 常用于设备内部或短距离通信。 以太网、Wi-Fi、4G/5G： 实现数据传输的网络基础设施。 数据采集与处理技术： 讲解如何从各类传感器和设备中采集数据，并进行预处理，包括数据清洗、格式转换、异常值检测等。 第二部分：光伏电站核心自动化子系统 本部分将聚焦于实现光伏电站高效、安全运行的关键自动化子系统。 最大功率点跟踪 (MPPT) 技术： 原理深入解析： 详细讲解 MPPT 的原理，即在不同光照和温度条件下，通过调整逆变器的输出电压和电流，使光伏阵列始终工作在最大功率输出点。 主流 MPPT 算法： 介绍并分析目前广泛应用的 MPPT 算法，如扰动观察法 (P&O)、电导增量法 (INC) 等，并对比它们的优缺点。 MPPT 的挑战与优化： 讨论在阴影遮挡、部分性故障等复杂场景下 MPPT 的局限性，以及如何通过分组 MPPT、更高性能的算法等进行优化。 发电功率预测与优化： 气象数据获取与处理： 介绍如何获取实时和历史气象数据（光照、温度、云量等），以及对这些数据进行质量控制和预处理。 预测模型： 探讨基于统计模型（如时间序列分析）、机器学习模型（如神经网络、支持向量机）等发电功率预测方法。 预测结果的应用： 说明功率预测在电网调度、储能优化、运维计划制定等方面的作用。 智能监控与诊断系统 (SCADA)： 系统架构与功能： 详细介绍 SCADA 系统的典型架构，包括数据采集层、通信层、监控层、应用层，以及其核心功能，如实时数据监视、告警管理、历史数据存储与分析、报表生成等。 故障诊断与定位： 重点阐述自动化系统如何通过分析实时和历史数据，实现对组件故障、逆变器故障、线路故障等的自动诊断和精确定位。 远程运维与管理： 强调 SCADA 系统在实现远程监控、故障预警、设备状态评估、远程参数调整等方面的能力，显著提升运维效率。 电网接入与并网控制： 并网要求与标准： 介绍各国或地区针对光伏电站并网的电气技术要求和标准，如电压、频率偏差、谐波含量、故障穿越能力等。 有功功率与无功功率控制： 详细阐述逆变器如何通过内部控制算法，实现对有功功率和无功功率的精确控制，以满足电网调度需求和提高电网稳定性。 频率支撑与电压支撑： 探讨高级并网控制策略，如何让光伏电站具备一定的频率支撑和电压支撑能力，从“负荷”转变为电网的有益支撑单元。 设备状态监测与预测性维护： 关键设备状态参数： 识别光伏电站中关键设备的运行状态监测参数，如逆变器工作温度、风机运行状态、汇流箱接触器状态等。 基于模型的预测： 讲解如何建立设备状态模型，通过分析运行数据，预测设备可能发生的故障，从而实现预测性维护。 AI 在预测性维护中的应用： 探讨如何利用机器学习算法，从海量运行数据中挖掘故障模式，提高故障预测的准确性。 安防监控与环境监测： 视频监控与入侵检测： 介绍如何利用视频监控系统、红外传感器、周界报警系统等，保障电站的安全。 环境数据集成： 将辐照度、温度、湿度等环境监测数据与发电数据关联分析，评估环境因素对发电性能的影响。 第三部分：光伏电站自动化技术的应用前景与发展趋势 本部分将视野投向未来，探讨光伏电站自动化技术的广阔应用前景和发展趋势。 智慧光伏电站： 全生命周期智能化： 从设计、建设、运行、维护到退役，实现全生命周期的智能化管理。 大数据与人工智能融合： 强调大数据分析和人工智能在优化电站运行、提升发电效率、降低运维成本中的核心作用。 数字孪生技术： 探讨数字孪生在电站设计模拟、运行状态可视化、故障预测与处置方面的应用。 与储能系统联动： 协同优化： 讲解自动化系统如何与储能系统进行联动，实现能量的最优调度，提高电网的灵活性和稳定性。 削峰填谷与调频调压： 阐述自动化控制如何在储能系统的配合下，实现电力的削峰填谷、调频调压等功能。 微电网与分布式能源管理： 自主运行与协同控制： 介绍自动化技术在构建和管理微电网中的关键作用，实现分布式能源的自主运行和与其他电网的协同。 能量管理系统 (EMS)： 探讨EMS在分布式能源系统中的应用，实现本地能量的优化配置和对外交互。 物联网 (IoT) 在光伏领域的应用： 设备互联互通： 强调物联网技术如何实现光伏电站内海量设备的互联互通，构建智能感知网络。 远程部署与管理： 论述物联网如何简化设备的部署和远程管理，降低运维复杂度。 区块链技术在光伏领域的潜在应用： 交易与溯源： 探讨区块链技术在绿色电力交易、碳排放权交易以及组件溯源等方面的应用潜力。 未来展望： 更高水平的自主运行： 展望未来光伏电站将具备更强的自主决策和故障自愈能力。 与智能电网的深度融合： 强调光伏电站将不再是独立的发电单元，而是深度融入智能电网，成为其重要组成部分。 绿色能源生态构建： 自动化技术将是构建可持续、高效、智能的绿色能源生态系统的关键驱动力。 本书将通过严谨的理论分析、丰富的技术细节和前瞻性的应用思考，为从事光伏发电技术研究、工程设计、运行维护以及相关领域教学科研的专业人士，提供一份宝贵的参考资料。它旨在揭示光伏电站自动化技术的强大潜能，指引行业发展方向，助力构建更清洁、更智能的能源未来。

评分☆☆☆☆☆

《光伏电站自动化技术及其应用》这本书，就像一本厚重的科技字典，为我打开了通往光伏发电智能世界的大门。我对新能源的未来充满憧憬，而光伏发电无疑是其中的明星。然而，要让那些庞大的光伏电站真正发挥其潜力，就离不开“自动化技术”的赋能。这本书的名字，精准地抓住了我的兴趣点。我迫切想了解，究竟是哪些核心的自动化技术，支撑着光伏电站的高效运转？我希望书中能够详细介绍，光伏电站是如何通过各种传感器、控制器和通信设备，实现对太阳能的精准捕捉，对发电过程的实时监控，以及对电网的智能接入。特别是关于数据分析和决策支持方面的内容，让我充满了好奇。海量的发电数据，是如何被转化为有价值的信息，进而指导电站进行优化运行，提升发电效率？书中关于“应用”的章节，更是我关注的重中之重。我希望能看到，这些先进的自动化技术，是如何在实际的光伏项目中得到广泛应用的。无论是小型分布式光伏，还是大型集中式光伏电站，它们在自动化技术的应用上，有着怎样的共性与差异？这本书，对我来说，更像是一位科技向导，引导我深入了解光伏电站背后的“智慧”所在，让我对这个充满创新和活力的领域有了更加清晰的认知和更加浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《光伏电站自动化技术及其应用》，如同一幅科技蓝图，描绘出我对未来能源世界的无限遐想。作为一名对科技发展趋势高度敏感的观察者，我一直认为，自动化是提升能源效率、降低运营成本的关键。而光伏发电，作为当前最热门的清洁能源技术之一，其自动化程度的提升，无疑将加速其在全球范围内的普及。我非常好奇，书中会如何深入剖析光伏电站的自动化技术体系？例如，从基础的传感器技术，到复杂的控制算法，再到先进的通信和网络技术，它们是如何协同工作，构成一个稳定、高效的光伏发电系统？我尤其关注书中关于“智能运维”的部分，想象着通过高度自动化的监测和诊断系统，我们能够实现对电站的“无人化”管理，及时发现并处理各种潜在故障，从而确保电站始终处于最佳运行状态。此外，书中“应用”部分的介绍，更是我最期待的内容。我希望能看到，这些自动化技术是如何在不同地理环境、不同规模的光伏电站项目中得到实际应用的。例如，在恶劣气候条件下，自动化技术如何保障电站的安全运行？在电网接入和消纳方面，自动化技术又扮演着怎样的角色？这本书，对我来说，就像一位经验丰富的工程师，为我揭示了光伏电站从“被动”发电到“主动”智能化的演变过程，让我对这个行业充满了新的认识和更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书如同一扇窗，让我得以窥见光伏电站那复杂而迷人的自动化世界。我一直对新能源技术充满好奇，尤其是那些能够让庞大的光伏阵列高效运转的幕后功臣。这本书的名字本身就充满了技术感和前沿性，很容易激发我对知识的渴望。翻开它，我期待能深入了解光伏电站是如何通过自动化技术实现智能化管理的，比如如何精确地跟踪太阳的角度以最大化发电效率，又如何实时监测每一块光伏板的工作状态，及时发现并解决潜在问题。我对那些复杂的传感器、控制器和通信系统充满好奇，它们是如何协同工作，构成一个庞大而精密的“大脑”，指挥着整个电站的运作？书中关于数据采集、处理和分析的部分，更是让我眼前一亮，我想象着海量的数据如何在这些自动化系统中被转化为有价值的信息，从而指导电站的优化运行，甚至预测未来的发电量。对于我这样的初学者来说，这本书是否能够用通俗易懂的语言解释这些复杂的技术概念，是我最关心的问题。我希望它不仅仅是一本技术手册，更能是一本引人入胜的科普读物，让我能够理解其背后的科学原理和工程智慧。同时，我也希望书中能够包含一些实际案例，展示这些自动化技术在不同规模和类型光伏电站中的具体应用，这样我才能更直观地感受到这些技术带来的实际效益和影响。这本书就像一位循循善诱的老师，在我心中播下了求知的种子，让我迫不及待地想要揭开光伏电站自动化技术的神秘面纱，去探索那片充满创新与可能性的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书《光伏电站自动化技术及其应用》的书名，在我眼中，闪耀着科技进步的光芒，预示着一个更加高效、智能的能源未来。我一直密切关注着全球能源转型的进程，而光伏发电作为清洁能源的代表，其发展速度和技术革新令人瞩目。然而，我深知，技术的进步不仅仅在于硬件的提升，更在于如何通过“自动化技术”来优化和提升整个系统的效率和可靠性。这本书，正是深入探讨这一关键领域的。我非常期待书中能够详尽阐述光伏电站的自动化控制系统，例如，如何实现对光伏板的精准跟踪，以最大化能量的捕获；如何通过智能算法，预测发电量并与电网进行实时互动；又如何利用物联网技术，构建一个互联互通、协同工作的智能电站。我对书中关于“应用”的部分尤其感兴趣，它能够帮助我理解，这些先进的自动化技术是如何落地到实际项目中的。比如，在不同的地理环境下，针对不同规模的光伏电站，有哪些具体的自动化解决方案？这些技术又为电站带来了哪些切实的效益，例如提高发电效率、降低运维成本、增强电网稳定性等？这本书，在我看来，就是一本关于如何让太阳能发电变得更加“聪明”和“高效”的实践指南，它不仅让我看到了光伏发电技术的巨大潜力，也激发了我对未来清洁能源发展的美好憧憬。

评分☆☆☆☆☆

初次接触到《光伏电站自动化技术及其应用》这本书，我的心中便燃起了对新能源技术的好奇之火。我一直坚信，科技是推动社会进步的强大引擎，尤其是在环境保护和可持续发展日益受到重视的今天，光伏发电作为一种清洁能源，其发展潜力不可估量。然而，要让庞大的光伏电站能够高效、稳定地运转，背后必然离不开精密的自动化技术的支持。这本书的书名，就像一把钥匙，打开了我对这一领域探索的大门。我渴望了解，究竟是哪些“自动化技术”，赋予了光伏电站“智慧”？是那些能够精准捕捉太阳角度的跟踪系统？是能够实时监测每块电池板运行状态的传感器网络？还是能够智能分析海量数据，优化发电功率的控制算法？我对书中关于“应用”的介绍更是充满期待，我希望能够看到，这些高深的技术是如何在现实世界中落地生根，并产生实际效益的。无论是大型的地面光伏电站，还是分散在城市屋顶的分布式光伏系统，它们在自动化技术的应用上，分别面临着怎样的挑战，又有哪些成功的范例？这本书，对我而言，更像是一次科技的“寻宝之旅”，让我能够沿着作者的思路，一步步揭开光伏电站自动化技术的神秘面纱，从而更深刻地理解科技如何赋能绿色能源，为构建更美好的未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被其标题《光伏电站自动化技术及其应用》所吸引，一股求知欲油然而生。我对新能源领域一直保持着高度的关注，尤其是光伏发电，作为目前最成熟、最具发展前景的清洁能源之一，其背后的技术革新更是我津津乐道的话题。我一直很好奇，那些庞大的光伏电站是如何在广阔的区域内实现高效、稳定的运行的？是什么样的“大脑”在指挥着数以万计的太阳能电池板，让它们精准地捕捉阳光，并将能量源源不断地输送到千家万户？这本书的书名，恰恰点出了我心中的疑问。我期待书中能够详细介绍光伏电站的自动化控制系统，包括其体系架构、关键技术以及核心算法。例如，如何实现对光伏阵列的精准跟踪，如何进行电站的智能调度和功率预测，又如何通过自动化手段实现故障的快速诊断和定位。我对书中关于“应用”的部分更是充满了期待，我希望能够看到，这些先进的自动化技术是如何在实际的光伏项目中得到落地和推广的。无论是大型集中式光伏电站，还是分散式的屋顶光伏系统，它们在自动化技术应用上面临着怎样的挑战，又有哪些创新的解决方案？这本书，在我看来，不仅仅是关于技术的堆砌，更是关于如何用科技赋能能源革命的生动实践。它就像一位循循善诱的导师，为我打开了一扇通往光伏电站智能化世界的大门，让我对这个充满活力和潜力的领域有了更深层次的理解和更迫切的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《光伏电站自动化技术及其应用》，如同一张藏宝图，指引我深入探索清洁能源领域的神秘宝藏。我一直对如何将太阳能这种取之不尽、用之不竭的能源，高效、稳定地转化为我们所需的电能充满好奇。而“自动化技术”，在我看来，正是连接这两者之间的关键桥梁。我迫切地想知道，那些遍布各地的光伏电站，是如何通过一套精密的“神经系统”和“大脑”，实现智能化的运行和管理的。书中关于“自动化技术”的阐述，无疑是我的关注焦点。我期待能了解，光伏电站是如何实现远程监控、故障诊断以及智能运维的。是否意味着，我们可以足不出户，就能掌握电站的每一个细微动态，并在第一时间发现和解决潜在问题？我尤其对书中可能涉及到的数据分析和优化算法感兴趣，这些技术是如何帮助电站提高发电效率，降低运营成本，并最终实现经济效益的最大化？而“应用”部分，更是我理解这些技术价值的重要窗口。我希望能看到，这些自动化技术是如何被具体地应用到不同规模、不同类型的光伏电站项目中的。例如，在偏远地区的光伏电站，自动化技术是否能够有效解决运维人员不足的问题？在城市分布式光伏项目中，自动化技术又扮演着怎样的角色？这本书，在我看来，不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于如何用智慧和科技，让太阳能更“聪明”地服务于人类的百科全书。它让我对光伏发电的未来充满了信心，也激发了我对这个领域的浓厚兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《光伏电站自动化技术及其应用》给我留下了深刻的印象，它不仅仅是一本技术书籍，更像是一部关于智慧能源的宏大叙事。我一直认为，现代科技的发展，尤其是在清洁能源领域，自动化扮演着至关重要的角色。这本书的名字就直击了这个核心，让我对它充满了期待。我很好奇，在茫茫的戈壁滩或者广阔的海面上，那些成千上万块太阳能电池板是如何在无人干预的情况下，准确无误地完成能量的收集和转换的。书中提到的“自动化技术”，在我看来，就如同给光伏电站赋予了生命和智慧。我想象着，那些精密的传感器如同电站的“眼睛”和“耳朵”，时刻感知着环境的变化，而那些智能化的控制器和算法则是电站的“大脑”，能够根据收集到的信息做出最优决策。特别是关于电站的监测和诊断技术，我非常感兴趣，这是否意味着我们可以提前预警，防止故障发生，从而最大程度地减少停机时间，提高发电效率？书中关于数据采集和传输的章节，也让我充满了遐想，如何才能将海量的发电数据安全、高效地传输到控制中心，并进行实时分析，这其中一定蕴含着许多先进的网络通信技术和信息安全知识。这本书的“应用”部分，更是我关注的重点，我希望它能详细介绍不同规模、不同应用场景下的光伏电站自动化解决方案，比如分布式光伏、集中式大型光伏电站，甚至是漂浮式光伏电站。了解这些实际的落地案例，能够帮助我更清晰地认识自动化技术在光伏发电领域的价值和潜力，也为我未来可能参与到相关领域的工作提供宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的扉页在我手中传递着一种沉甸甸的科技感，正如其书名《光伏电站自动化技术及其应用》所预示的那样，它带领我走进了一个充满精密机械、智能算法和无限可能的新世界。长久以来，我对那些矗立在广袤土地上的光伏电站充满敬畏，它们是人类拥抱太阳能的伟大尝试。然而，单有硬件的堆砌是远远不够的，真正让这些电站焕发生机的，必然是其背后强大的自动化技术。这本书，便是揭示这一切的钥匙。我迫不及待地想要探究，那些复杂的电网接入控制、功率预测算法，以及如何利用物联网技术实现设备之间的互联互通，共同构建一个高效、可靠的发电体系。我特别希望能了解书中关于“智能运维”的内容，想象着那些隐藏在幕后的工程师们，如何通过自动化监测系统，对电站进行全天候的“健康体检”，及时发现并处理那些肉眼难以察觉的细微问题，确保电站始终处于最佳运行状态。书中对“应用”部分的细致阐述，也让我充满好奇。我渴望了解，这些高精尖的自动化技术，是如何被巧妙地融入到不同规模、不同地理环境下的光伏电站建设和运营中的。是怎样的技术创新，使得曾经耗时耗力的手工操作，如今能够被智能化、无人化地取代，从而大幅提升了能源利用效率和经济效益？这本书，如同一位严谨的科学家，又像一位富有远见的工程师，为我描绘了一幅未来能源图景，让我看到了自动化技术如何为清洁能源的普及和发展注入源源不断的动力，让我对这个行业充满了更加深入的认识和更加坚定的信心。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我脑海中浮现出一幅幅现代化光伏电站的壮丽景象，那不再是冰冷的设备堆砌，而是充满智慧与活力的生命体。我一直对可持续能源的发展趋势非常关注，而光伏发电作为其中的重要一环，其背后的技术支撑更是引人入胜。这本书的书名《光伏电站自动化技术及其应用》，精准地抓住了核心，激起了我深入探索的欲望。我迫切想知道，是什么样的技术让这些庞大的发电系统如此高效、稳定地运行？书中关于“自动化技术”的论述，让我联想到了一系列精密的控制系统和算法。我尤其好奇，光伏电站是如何实现智能化的发电预测和调度，以应对天气变化带来的不确定性？那些分布在电站各处的传感器，是如何协同工作的，它们收集到的海量数据又是如何被处理和分析，从而转化为 actionable insights（可操作的见解）？我对书中关于故障诊断和维护的部分也充满了兴趣，是否意味着我们可以通过自动化手段，实现对电站设备的实时监控和早期预警，从而大大降低运营成本和风险？此外，书中“应用”部分的介绍，也让我充满期待。我希望能够了解到，这些自动化技术是如何在不同类型的光伏项目中得到实际应用的，比如在城市屋顶分布式光伏，还是在荒漠中的大型光伏基地，它们各自的挑战和解决方案又是怎样的？这本书就像一位经验丰富的工程师，为我揭示了光伏电站背后的“秘密武器”，让我对绿色能源的未来充满了信心和憧憬。